初中数学第5章 二次函数综合与测试优秀随堂练习题
展开满分120分
班级_________姓名_________学号_________成绩_________
一.选择题(共12小题,满分36分)
1.下列各式中,y是关于x的二次函数的是( )
A.y=2x+3B.
C.y=3x2﹣1D.y=(x﹣1)2﹣x2
2.二次函数y=2(x﹣1)2+3的图象是一条抛物线,则下列说法错误的是( )
A.抛物线开口向上 B.抛物线的对称轴是直线x=1
C.抛物线的顶点是(1,3) D.当x>1时,y随x的增大而减小
3.在抛物线y=2(x﹣1)2经过(m,n)和(m+3,n)两点,则n的值为( )
A.B.C.1D.
4.已知函数y=,则当函数值y=﹣6时,自变量x的值是( )
A.±2B.2或﹣5C.2或5D.﹣2或5
5.已知抛物线y=﹣x2+mx+2m,当x<1时,y随x的增大而增大,则抛物线的顶点在( )
A.第一象限B.第二象限C.第三象限D.第四象限
6.抛物线y=2x2+3的顶点坐标是( )
A.(2,3)B.(0,3)C.(﹣2,3)D.(3,0)
7.已知抛物线y=ax2﹣2ax+b(a>0)的图象上三个点的坐标分别为A(﹣1,y1),B(2,y2),C(4,y3),则y1,y2,y3的大小关系为( )
A.y3>y1>y2B.y3>y2>y1C.y2>y1>y3D.y2>y3>y1
8.函数y=ax2﹣a与y=ax﹣a(a≠0)在同一坐标系中的图象可能是( )
A.B.C.D.
9.已知二次函数y=ax2+bx+c中x和y的值如下表( )
则ax2+bx+c=0的一个根的范围是( )
A.0.10<x<0.11B.0.11<x<0.12
C.0.12<x<0.13D.0.13<x<0.14
10.小明乘坐摩天轮转一圈,他离地面的高度y(米)与旋转时间x(分)之间的关系可以近似地用二次函数来刻画.经测试得出部分数据如下表:下列选项中,最接近摩天轮转一圈的时间的是( )
A.8分B.7分C.6分D.5分
11.已知二次函数y=﹣2x2﹣4x+1,当﹣3≤x≤2时,则函数值y的最小值为( )
A.﹣15B.﹣5C.1D.3
12.已知y=ax2+bx+c(a≠0)的图象如图所示,对称轴为直线x=2.若x1,x2是一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的两个根,且x1<x2,﹣1<x1<0,则下列说法正确的是( )
A.x1+x2<0B.4<x2<5C.b2﹣4ac<0D.ab>0
二.填空题(共6小题,满分18分,每小题3分)
13.若y=(a+2)x|a|+1是以x为自变量的二次函数,则a= .
14.二次函数y=x2﹣4x+5﹣m2的图象过点(0,4),则m的值为 .
15.要得到函数y=2(x﹣1)2+3的图象,可以将函数y=2x2的图象向 平移1个单位长度,再向上平移3个单位长度.
16.对于任意实数m,抛物线y=x2+4mx+m+n与x轴都有交点,则n的取值范围是 .
17.若抛物线y=ax2+bx+c与x轴的交点为(4,0)与(2,0),则抛物线的对称轴为直线x= .
18.如图,已知正方形OBCD的三个顶点坐标分别为B(1,0),C(1,1),D(0,1).若抛物线y=(x﹣h)2与正方形OBCD的边共有3个公共点,则h的取值范围是 .
三.解答题(共8小题,满分66分)
19.已知抛物线y=ax2+bx+c经过A(2,0),对称轴是直线x=1,且关于x的方程ax2+bx+c=x有两个相等的实数根.
(1)求抛物线的解析式;
(2)设(m,y1),(m+2,y2)是抛物线y=ax2+bx+c上的两点,请比较y2﹣y1与0的大小,并说明理由.
20.已知二次函数y=ax2+bx+c,自变量x与函数y的部分对应值如下表:
(1)二次函数图象的开口方向 ,顶点坐标是 ,m的值为 ;
(2)点P(﹣3,y1)、Q(2,y2)在函数图象上,y1 y2(填<、>、=);
(3)当y<0时,x的取值范围是 ;
(4)关于x的一元二次方程ax2+bx+c=5的解为 .
21.已知抛物线y=x2﹣(2m+4)x+m2﹣10的顶点A到y轴的距离为3,与x轴交于C、D两点.
(1)求顶点A的坐标;
(2)若点B在该抛物线上,且S△BCD=54,求点B的坐标.
22.已知:如图,二次函数y=ax2+bx+c的图象与x轴交于A、B两点,其中A点坐标为(﹣1,0),M(2,9)为抛物线的顶点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)求△MCB的面积S△MCB.
23.一名男生推铅球,铅球的行进高度y(单位:m)与水平距离x(单位:m)之间的关系为,铅球行进路线如图.
(1)求出手点离地面的高度.
(2)求铅球推出的水平距离.
(3)通过计算说明铅球的行进高度能否达到4m.
24.如图,线段AB,A(2,3),B(5,3),抛物线y=﹣(x﹣1)2﹣m2+2m+1与x轴的两个交点分别为C,D(点C在点D的左侧)
(1)求m为何值时抛物线过原点,并求出此时抛物线的解析式及对称轴和顶点坐标.
(2)设抛物线的顶点为P,m为何值时△PCD的面积最大,最大面积是多少.
(3)将线段AB沿y轴向下平移n个单位,求当m与n有怎样的关系时,抛物线能把线段AB分成1:2两部分.
25.如图,二次函数y=x2+bx+c的图象交x轴于点A(﹣3,0),B(1,0),交y轴于点 C.点P(m,0)是x轴上的一动点,PM⊥x轴,交直线AC于点M,交抛物线于点N.
(1)求这个二次函数的表达式;
(2)①若点P仅在线段AO上运动,如图,求线段MN的最大值;
②若点P在x轴上运动,则在y轴上是否存在点Q,使以M,N,C,Q为顶点的四边形为菱形.若存在,请直接写出所有满足条件的点Q的坐标;若不存在,请说明理由.
26.如图,抛物线L:y=ax2﹣2ax+a+k(a,k为常数且a>0)经过点C(﹣1,0),顶点为M,经过点P(0,a+4)的直线m与x轴平行,且m与L交于点A,B(B在A的右侧),与L的对称轴交于点F,直线n:y=ax+c经过点C.
(1)用a表示k及点M的坐标;
(2)BP﹣AP的值是否是定值?若是,请求出这个定值;若不是,请说明理由;
(3)当直线n经过点B时,求a的值及点A,B的坐标;
(4)当a=1时,设△ABC的外心为点N,则:
①求点N的坐标;
②若点Q在L的对称轴上,其纵坐标为b,且满足∠AQB<∠ACB,直接写出b的取值范围.
参考答案
一.选择题(共12小题,满分36分)
1.解:A、是一次函数,故A错误;
B、二次函数都是整式,故B错误;
C、是二次函数,故C正确;
D、是一次函数,故D错误;
故选:C.
2.解:二次函数y=2(x﹣1)2+3,
∵a=2>0,
∴抛物线开口向上,顶点坐标为(1,3),对称轴是直线x=1,
故A,B,C正确,
故选:D.
3.解:抛物线y=2(x﹣1)2经过(m,n)和(m+3,n)两点,可知函数的对称轴x==1,
∴m=﹣;
将点(﹣,n)代入函数解析式,可得n=2(﹣﹣1)2=;
故选:A.
4.解:由﹣x2﹣2=﹣6,解得x=±2,
∵x≤0,
∴x=﹣2,
由﹣x﹣1=﹣6,
解得:x=5,
综上:x=﹣2或5,
故选:D.
5.解:∵抛物线y=﹣x2+mx+2m=﹣(x﹣)2++2m,当x<1时,y随x的增大而增大,
∴该抛物线的对称轴是直线x=,开口向下,
∴≥1,
即m≥2,
∴+2m>0,
∴该抛物线的顶点(,+2m)在第一象限,
故选:A.
6.解:∵抛物线y=2x2+3,
∴抛物线y=2x2+3的顶点坐标是:(0,3),
故选:B.
7.解:y=ax2﹣2ax+b(a>0),
对称轴是直线x=﹣=1,
即二次函数的开口向上,对称轴是直线x=1,
即在对称轴的右侧y随x的增大而增大,
A点关于直线x=1的对称点是D(3,y1),
∵2<3<4,
∴y3>y1>y2,
故选:A.
8.解:①当a>0时,二次函数y=ax2﹣a的图象开口向上、对称轴为y轴、顶点在y轴负半轴,一次函数y=ax﹣a(a≠0)的图象经过第一、三、四象限,且两个函数的图象交于y轴同一点;
②当a<0时,二次函数y=ax2﹣a的图象开口向下、对称轴为y轴、顶点在y轴正半轴,一次函数y=ax﹣a(a≠0)的图象经过第一、二、四象限,且两个函数的图象交于y轴同一点.
对照四个选项可知D正确.
故选:D.
9.解:由表可以看出,当x取0.12与0.13之间的某个数时,y=0,即这个数是ax2+bx+c=0的一个根.
ax2+bx+c=0的一个解x的取值范围为0.12<x<0.13.
故选:C.
10.解:最值在自变量大于2.66小于3.23之间,
所以最接近摩天轮转一圈的时间的是6分钟.
故选:C.
11.解:∵二次函数y=﹣2x2﹣4x+1=﹣2(x+1)2+3,
∴该函数的对称轴是直线x=﹣1,开口向下,
∴当﹣3≤x≤2时,x=2时,该函数取得最小值,此时y=﹣15,
故选:A.
12.解:∵x1,x2是一元二次方程ax2+bx+c=0的两个根,
∴x1、x2是抛物线与x轴交点的横坐标,
∵抛物线的对称轴为直线x=2,
∴=2,即x1+x2=4>0,故选项A错误;
∵x1<x2,﹣1<x1<0,
∴﹣1<4﹣x2<0,
解得:4<x2<5,故选项B正确;
∵抛物线与x轴有两个交点,
∴b2﹣4ac>0,故选项C错误;
∵抛物线开口向下,
∴a<0,
∵抛物线的对称轴为直线x=2,
∴﹣=2,
∴b=﹣4a>0,
∴ab<0,故选项D错误;
故选:B.
二.填空题(共6小题,满分18分,每小题3分)
13.解:由题意得:|a|=2,且a+2≠0,
解得:a=2,
故答案为:2.
14.解:∵根二次函数y=x2﹣4x+5﹣m2的图象过点(0,4),
∴5﹣m2=4,
解得m=±1.
故答案为±1.
15.解:抛物线y=2x2的顶点坐标是(0,0),抛物线线y=2( x﹣1)2+3的顶点坐标是(1,3),
所以将顶点(0,0)向右平移1个单位,再向是平移3个单位得到顶点(1,3),
即将将函数y=2x2的图象向右平移1个单位,再向上平移3个单位得到函数y=2(x﹣1)2+3的图象.
故答案为右.
16.解:∵对于任意实数m,抛物线y=x2+4mx+m+n与x轴都有交点,
∴△≥0,则(4m)2﹣4(m+n)≥0,
整理得n≤4m2﹣m,
∵4m2﹣m=4(m﹣)2﹣,
∴4m2﹣m的最小值为﹣,
∴n≤﹣,
故答案为n≤﹣.
17.解:函数的对称轴为:x=(4+2)=3,
故答案为:3.
18.解:∵函数y=(x﹣h)2的图象为开口向上,顶点在x轴上的抛物线,
∴其图象与正方形OBCD的边若有两个公共点为点O和点B,
把点O坐标代入y=(x﹣h)2,
得0=(0﹣h)2
∴h=0;
把点B坐标代入y=(x﹣h)2,
得0=(1﹣h)2
∴h=1.
抛物线y=(x﹣h)2与正方形OBCD的边共有3个公共点,则h的取值范围是0<h<1.
故答案为:0<h<1.
三.解答题(共8小题,满分66分)
19.解:(1)将点A的坐标代入抛物线表达式得:0=4a+2b+c①,
函数的对称轴为x=1=﹣,即b=﹣2a②,
关于x的方程ax2+bx+c=x有两个相等的实数根,则△=(b﹣1)2﹣4ac=0③,
联立①②③并解得:,
故抛物线的表达式为y=﹣x2+x;
(2)(m,y1),(m+2,y2)是抛物线y=ax2+bx+c上的两点,
则y2﹣y1=﹣(m+2)2+(m+2)+m2﹣m=﹣2m,
故当m≥0时,y2﹣y1≤0;当m<0时,y2﹣y1>0.
20.解:(1)由表格可见,函数的对称轴为x=1,对称轴右侧,y随x的增大而增大,故抛物线开口向上,
顶点坐标为(1,﹣4),根据函数的对称性m=5;
故答案为:向上;(1,﹣4);5;
(2)从P、Q的横坐标看,点Q离函数的对称轴近,故y1>y2;
故答案为:>;
(3)从表格看,当y<0时,x的取值范围是:﹣1<x<3,
故答案为:﹣1<x<3;
(4)从表格看,关于x的一元二次方程ax2+bx+c=5的解为:x=﹣2或4,
故答案为:x=﹣2或4.
21.解:(1)y=x2﹣(2m+4)x+m2﹣10=[x﹣(m+2)]2+m2﹣10﹣(m+2)2=[x﹣(m+2)]2﹣4m﹣14,
∴抛物线顶点A的坐标为(m+2,﹣4m﹣14),
由于顶点A到y轴的距离为3,
∴|m+2|=3,
∴m=1或m=﹣5,
∵抛物线与x轴交于C、D两点,
∴m=﹣5舍去.
∴m=1,
∴抛物线顶点A的坐标为(3,﹣18).
(2)∵抛物线C1的解析式为y=(x﹣3)2﹣18,
∴抛物线C1与x轴交C、D两点的坐标为(3+3,0),(3﹣3,0),
∴CD=6,
∵B点在抛物线C1上,S△BCD=54,设B(xB,yB),则yB=±18,
把yB=±18代入y=(x﹣3)2﹣18并解得xB=9或﹣3或3,
∴B点坐标为(9,18),(﹣3,18),(3,﹣18).
22.解:(1)函数的表达式为:y=a(x﹣2)2+9,
将点A的坐标代入上式得:0=a(﹣1﹣2)2+9,
解得:a=﹣1,
故抛物线的表达式为:y=﹣(x﹣2)2+9=﹣x2+4x+5;
(2)点C(0,5),过点M作y轴的平行线交BC于点H,
点B(5,0),则直线BC函数表达式为:y=﹣x+5,
则点H(2,3),
S△MCB=HM×BO=×5×6=15.
23.解:(1)令x=0代入,
∴y=.
(2),
解得x1=10,x2=﹣2(舍去)
∴铅球推出的水平距离为10米.
(3)把y=4代入,得,
化简得x2﹣8x+28=0,方程无解,
∴铅球的行进高度不能达到4米.
24.解:(1)当y=﹣(x﹣1)2﹣m2+2m+1过原点(0,0)时,0=﹣1﹣m2+2m+1,得m1=0,m2=2,
当m1=0时,y=﹣(x﹣1)2+1,
当m2=2时,y=﹣(x﹣1)2+1,
由上可得,当m=0或m=2时,抛物线过原点,此时抛物线的解析式是y=﹣(x﹣1)2+1,对称轴为直线x=1,顶点为(1,1);
(2)∵抛物线y=﹣(x﹣1)2﹣m2+2m+1,
∴该抛物线的顶点P为(1,﹣m2+2m+1),
当﹣m2+2m+1最大时,△PCD的面积最大,
∵﹣m2+2m+1=﹣(m﹣1)2+2,
∴当m=1时,﹣m2+2m+1最大为2,
∴y=﹣(x﹣1)2+2,
当y=0时,0=﹣(x﹣1)2+2,得x1=1+,x2=1﹣,
∴点C的坐标为(1﹣,0),点D的坐标为(1+,0)
∴CD=(1+)﹣(1﹣)=2,
∴S△PCD==2,
即m为1时△PCD的面积最大,最大面积是2;
(3)将线段AB沿y轴向下平移n个单位A(2,3﹣n),B(5,3﹣n)
当线段AB分成1:2两部分,则点(3,3﹣n)或(4,3﹣n)在该抛物线解析式上,
把(3,3﹣n)代入抛物线解析式得,
3﹣n=﹣(3﹣1)2﹣m2+2m+1,
得n=m2﹣2m+6;
把A(4,3﹣n)代入抛物线解析式,得
3﹣n=﹣(3﹣1)2﹣m2+2m+1,
得n=m2﹣2m+11;
∴n=m2﹣2m+6或n=m2﹣2m+11.
25.解:(1)把A(﹣3,0),B(1,0)代入y=x2+bx+c中,得,
解得,
∴y=x2+2x﹣3.
(2)①设直线AC的表达式为y=kx+b,把A(﹣3,0),C(0,﹣3)代入y=kx+b.得,
解得,
∴y=﹣x﹣3,
∵点P(m,0)是x轴上的一动点,且PM⊥x轴.
∴M(m,﹣m﹣3),N(m,m2+2m﹣3),
∴MN=(﹣m﹣3)﹣(m2+2m﹣3)=﹣m2﹣3m=﹣(m+)2+,
∵a=﹣1<0,
∴此函数有最大值.
又∵点P在线段OA上运动,且﹣3<﹣<0,
∴当m=﹣时,MN有最大值.
②如图2﹣1中,当点M在线段AC上,MN=MC,四边形MNQC是菱形时.
∵MN=﹣m2﹣3m,MC=﹣m,
∴﹣m2﹣3m=﹣m,
解得m=﹣3+或0(舍弃)
∴MN=3﹣2,
∴CQ=MN=3﹣2,
∴OQ=3+1,
∴Q(0,﹣3﹣1).
如图2﹣2中,当MC是菱形的对角线时,四边形MNCQ是正方形,此时CN=MN=CQ=2,可得Q(0,﹣1).
如图2﹣3中,当点M在CA延长线上时,MN=CM,四边形MNQC是菱形时,
则有,m2+3m=﹣m,
解得m=﹣3﹣或0(舍弃),
∴MN=CQ=3+2,
∴OQ=CQ﹣OC=3﹣1,
∴Q(0,3﹣1).
综上所述,满足条件的点Q的坐标为(0,﹣3﹣1)或(0,﹣1)或(0,3﹣1).
26.解:(1)把点C(﹣1,0)代入L,得
0=a×(1﹣)2﹣2a×(﹣1)+a+k,
∴k=﹣4a.
又L:y=ax2﹣2ax+a+k=a(x﹣1)2﹣4a,
∴顶点M(1,﹣4a).
(2)是定值.
根据图象,由抛物线的轴对称性,可知BF=AF,
又QL的对称轴为x=1,
故PF=1,
∴由图象可得,BP﹣AP=(BF+PF)﹣(AF﹣PF),
=BF+PF﹣AF+PF=2PF=2.
(3)当直线n经过点B时,有ax+a=a(x﹣1)2﹣4a,
化简得,ax2﹣3ax﹣4a=0,
∵a>0,
∴x2﹣3x﹣4=0,
解得:x1=﹣1,x2=4,
∵B在A的右侧,对称轴为x=1,
∴B(4,a+4),A(﹣2,a+4),
把点B代入直线n,得a+4=4a+a,解得a=1,
∴A(﹣2,5),B(4,5).
(4)①根据抛物线的轴对称性可知,L的对称轴x=1就是AB的垂直平分线,
故△ABC的外心N就在直线x=1上,则有AN=CN.
∴设N(1,c),
由(3)可知A(﹣2,5),及C(﹣1,0),
∴(﹣2﹣1)2+(5﹣c)2=(﹣1﹣1)2+(0﹣c)2,
即32+(5﹣c)2=22+c2,
解得c=3.
∴N(1,3).
②或b.
如图,对于点Q(1,b),若∠AQB=∠ACB,
根据同弧所对的圆周角相等,可得点Q为x=1与⊙N的交点,
由(4)①得,⊙N的半径为r=NC==,
则b=﹣(r﹣c)=﹣(﹣3)=3﹣;
设点Q关于直线AB的对称点为Q'(1,d),若∠AQ'B=∠ACB,
则d=FQ'+5=FQ+5=(5+|3﹣|)+5=+7.
综上,若点Q满足∠AQB<∠ACB,则有b或b.
x
0.10
0.11
0.12
0.13
0.14
y
﹣5.6
﹣3.1
﹣1.5
0.9
1.8
x/分
…
2.66
3.23
3.46
…
y/米
…
69.16
69.62
68.46
…
x
…
﹣2
﹣1
0
1
2
3
4
…
y
…
5
0
﹣3
﹣4
﹣3
0
m
…
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